Pseudomonas aeruginosa é um patógeno oportunista considerado um grave problema de saúde pública devido à alta incidência de isolados clínicos que apresentam multirresistência. Diversos fatores podem favorecer o aparecimento de resistência em uma população bacteriana, porém a resposta SOS vem se destacando dentre estes mecanismos. Esta é uma resposta que controla genes diretamente envolvidos com a mutagênese e que podem ter sua atividade aumentada na presença de antimicrobianos, o que contribui para o surgimento de mutações que poderão ser selecionadas favorecendo o microrganismo em situações de estresse. Além disso, essa reposta está envolvida no controle de vários mecanismos de fundamental importância para a fisiologia bacteriana, tais como: reparo de DNA, recombinação homóloga, mecanismos de tolerância à danos e controle da divisão celular. Neste trabalho, realizamos uma varredura genética para identificação de genes que influenciam a indução da resposta SOS em Pseudomonas aeruginosa, analisando o comportamento de linhagens mutantes na presença da ciprofloxacina, um antimicrobiano capaz de ativar a resposta SOS eficientemente. A varredura foi realizada em uma biblioteca de mutantes por transposição com cerca de 9000 mutantes, dos quais 16 apresentaram alteração do fenótipo quanto a indução da resposta SOS e fomos capazes de identificar seu sítio de inserção identificando os genes interrompidos. Além disso, a fim identificar o papel fisiológico de genes de função pouco estudada regulados pela resposta SOS, construímos linhagens mutantes dos genes PA2288, PA3008 (sulA) e PA3413 (yebG) e realizamos experimentos de análise fenotípica relacionadas a resposta SOS. O mutante ΔPA2288 não apresentou alterações dos fenótipos de sensibilidade a agentes genotóxicos, enquanto o mutante ΔPA3413 apresentou maior sensibilidade ao tratamento com agentes genotóxicos e ensaios de complementação confirmam a participação deste gene na geração desse fenótipo. O mutante ΔsulA apresentou fenótipo de resistência a agentes genotóxicos em condições de exposição crônica, mas não apresentou diferença de fenótipo em um crescimento agudo provavelmente devido a um artefato de células serem incapazes de filamentar neste mutante. Além disso, em P. aeruginosa o mutante ΔsulA não apresenta diferenças nas taxas de mutação, diferente do observado em E. coli. Também foi realizado um sequenciamento de próxima geração para determinação de padrões de mutação do mutante ΔsulA, que não fomos capazes de definir, porém encontramos três novos genes envolvidos na geração de resistência a fosfomicina que não haviam sido implicados nesse processo em P. aeruginosa, são eles: glpR, yibO e PA3001. Por fim, realizamos ensaios de visualização no microscópio para caracterizar o processo de filamentação cellular promovido pelo gene sulA.

Pseudomonas aeruginosa is an opportunistic pathogen considered a serious public health problem due to its high incidence of clinical isolates that presents multidrug resistance. Several factors may favor the emergence of resistance in a bacterial population, but the SOS response has been highlighted among these mechanisms. This is a response that controls genes directly involved in mutagenesis and that can have their activity increased in the presence of antimicrobials, which contributes to the emergence of mutations that can be selected favoring the microorganism in stress situations. In addition, this response is involved in the control of several mechanisms of fundamental importance for bacterial physiology, such as: DNA repair, homologous recombination, damage tolerance mechanisms and control of cell division. In this work, we carried out a genetic screening to identify genes that influence the induction of the SOS response in Pseudomonas aeruginosa, analyzing the behavior of mutant strains in the presence of ciprofloxacin, an antimicrobial capable of efficiently activate the SOS response. The screening was carried out in a library of transposition mutants with about 9000 mutants, 16 of which showed a phenotype change regarding the induction of the SOS response and we were able to identify their insertion site by identifying the interrupted genes. Furthermore, in order to identify the physiological role of poorly studies genes regulated by the SOS response, we constructed mutant strains of the PA2288, PA3008 (sulA) and PA3413 (yebG) genes and performed phenotypic analysis experiments related to the SOS response. The ΔPA2288 mutant did not show changes in the sensitivity phenotypes to genotoxic agents, while the ΔPA3413 mutant showed greater sensitivity to treatment with genotoxic agents and complementation assays confirm the participation of this gene in the generation of this phenotype. The ΔsulA mutant showed resistance phenotype to genotoxic agents under conditions of chronic exposure but did not show phenotype differences in an acute growth, probably due to an artifact of cells being incapable of undergo filamentation in this mutant. Furthermore, in P. aeruginosa, the ΔsulA mutant does not show differences in mutation rates, unlike what was observed in E. coli. Next-generation sequencing was also performed to determine the mutation patterns of the ΔsulA mutant, which we were not able to define, but we found three new genes involved in the generation of fosfomycin resistance that had not been previously implicated in this process in P. aeruginosa, they are: glpR, yibO and PA3001. Finally, we performed microscopic visualization assays to characterize the cellular filamentation process promoted by the sulA gene.